package com.lg.order.producer.utils;

import java.text.ParsePosition;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 雪花算法
 * <p>
 * 其特征完美符合mysql 主键的要求
 * 根绝自然自增 并且是全局唯一的
 * <p>
 * 原理是根据64位 分位计算出一串递增的数据
 * <p>
 * snowflake 算法是 twitter 开源的分布式 id 生成算法，采用 Scala 语言实现，是把一个 64 位的 long 型的 id，1 个 bit 是不用的，用其中的 41 bits 作为毫秒数，用 10 bits 作为工作机器 id，12 bits 作为序列号。
 * <p>
 * 1 bit：不用，为啥呢？因为二进制里第一个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们生成的 id 都是正数，所以第一个 bit 统一都是 0。
 * 41 bits：表示的是时间戳，单位是毫秒。41 bits 可以表示的数字多达 2^41 - 1 ，也就是可以标识 2^41 - 1 个毫秒值，换算成年就是表示 69 年的时间。
 * 10 bits：记录工作机器 id，代表的是这个服务最多可以部署在 2^10 台机器上，也就是 1024 台机器。但是 10 bits 里 5 个 bits 代表机房 id，5 个 bits 代表机器 id。意思就是最多代表 2^5 个机房（32 个机房），每个机房里可以代表 2^5 个机器（32 台机器）。
 * 12 bits：这个是用来记录同一个毫秒内产生的不同 id，12 bits 可以代表的最大正整数是 2^12 - 1 = 4096 ，也就是说可以用这个 12 bits 代表的数字来区分同一个毫秒内的 4096 个不同的 id。
 *
 * @author by Mr. Li 2020/11/19 23:11
 */
public class IdWorker {

    // 生成的id
    private long workerId;

    private long datacenterId;

    private long sequence;

    public IdWorker(long workerId, long datacenterId, long sequence) {
        // 在构造函数中检查传入的机房id和机器id不能超过32，并且不能小于0
        if (workerId > maxDatacenterId || workerId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId)
            );
        }
        if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
        }

        System.out.printf(
                "worker starting. timestamp left shift %d, datacenter id bits %d, worker id bits %d, sequence bits %d, workerid %d",
                timestampLeftShift, datacenterIdBits, workerIdBits, sequenceBits, workerId);

        this.workerId = workerId;
        this.datacenterId = datacenterId;
        this.sequence = sequence;
    }

    // 开始时间             1427491239000
    //private long twepoch = 1288834974657L;
    // 将开始事件设置为 2015-03-28 05:20:39
    private long twepoch = 1427491239000L;

    private long workerIdBits = 5L;
    private long datacenterIdBits = 5L;

    // 采用二进制的运算，计算5bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内的
    // private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits); 简化如下
    private long maxWorkerId = ~(-1L << workerIdBits);

    // 这个是一个意思，就是 5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
    //private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
    private long maxDatacenterId = ~(-1L << datacenterIdBits);
    private long sequenceBits = 12L;

    private long workerIdShift = sequenceBits;
    private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
    private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
    private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);

    private long lastTimestamp = -1L;


    public long getWorkerId() {
        return workerId;
    }

    public long getDatacenterId() {
        return datacenterId;
    }

    public long getTimestamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    public synchronized long nextId() {
        // 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
        long timestamp = timeGen();

        if (timestamp < lastTimestamp) {
            System.err.printf("clock is moving backwards.  Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);
            throw new RuntimeException(String.format(
                    "Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
        }

        if (lastTimestamp == timestamp) {
            // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字
            // 无论你传递多少进来，这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
            sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
            if (sequence == 0) {
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        } else {
            sequence = 0;
        }

        // 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
        lastTimestamp = timestamp;

        // 这儿就是将时间戳左移，放到 41 bit那儿；
        // 将机房 id左移放到 5 bit那儿；
        // 将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit；
        // 最后拼接起来成一个 64 bit的二进制数字，转换成 10 进制就是个 long 型
        return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (datacenterId << datacenterIdShift)
                | (workerId << workerIdShift) | sequence;
    }

    private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = timeGen();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = timeGen();
        }
        return timestamp;
    }

    private long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    // ---------------测试---------------
    public static void main(String[] args) {
        IdWorker worker = new IdWorker(1, 1, 1);
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            System.out.println(worker.nextId());
        }
    }

    public static void test(String[] args) {
        Long timeStamp = System.currentTimeMillis();  //获取当前时间戳
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String sd = sdf.format(new Date(Long.parseLong(String.valueOf(timeStamp))));      // 时间戳转换成时间
        System.out.println("格式化结果：" + sd);

        SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH 时 mm 分 ss 秒");
        String sd2 = sdf2.format(new Date(Long.parseLong(String.valueOf(timeStamp))));
        System.out.println("格式化结果：" + sd2);

        // 时间转换成时间戳
        long time = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").
                parse("2015-03-28 05:20:39", new ParsePosition(0)).getTime();

        System.out.println(time);

    }
}

